DE8202852U1 - Werkstueckauswerfvorrichtung - Google Patents
WerkstueckauswerfvorrichtungInfo
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- DE8202852U1 DE8202852U1 DE19828202852U DE8202852U DE8202852U1 DE 8202852 U1 DE8202852 U1 DE 8202852U1 DE 19828202852 U DE19828202852 U DE 19828202852U DE 8202852 U DE8202852 U DE 8202852U DE 8202852 U1 DE8202852 U1 DE 8202852U1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/08—Accessories for handling work or tools
- B21J13/14—Ejecting devices
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Description
PATENTANWÄLTE
DlPL.-ING. BUSCHHOFF
DIPL.-ING. HENNICKE
DlPL.-ING. VOLLBACH
5000 KÖLN 1
Reg.-Nr. Akten;.:
Gl 168 I Köln, den 26.1.1982
bitte angeben
Anm.: Gulf & Western Manufacturing Co. 26261 Evergreen Road," Southfleld,
Michigan 48075 (U.S.A.7
Titel: Werkstückauswerfvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Werkstückauswerfvorrichtung für Pressen mit einer mechanisch-hydraulischen Auswerfeinrichtung.
Es ist bekannt, Pressen mit Werkstückauswerfern zu versehen, die dazu dienen; ein Werkstück nach der Formgebung oder einer
anderen an dem Werkstück vorgenommenen Bearbeitung, bei der es zwischen der Werkzeugausrüstung liegt, aus der Werkzeugausrüstung
herauszubefördern.
Es ist eine mechanisch-hydraulische Auswerfvorrichtung be- ~ kannt (US-PS 4 068 520), bei der ein WerkstUckauswerfer bei
der Rückhubbewegung eines Pressenschlittens von hydraulischen Kolben in Auswerfrichtung hydraulisch verschoben wird,
die von im Pressenschlitten angeordneten Kurvenscheiben betätigt werden. Die Verwendung von Nocken- oder Kurventrieben,
die zur Betätigung von hydraulischen Kolben vom Pressensohlitten betätigt werden, ermöglicht in vorteilhafter
Weise die Verschiebung des Auswerfers mit der gewünschten Beschleunigung und Verzögerunge Eine solche Auswerfeinrichtung
erfordert jedoch eine genaue Bearbeitung der für diesen Zweck erforderlichen Kurven- oder Nockenscheiben und
eine sehr genaue Einstellung der Kurven in bazug auf die hydraulischen Kolbon, um die erforderliche Hublänge des
Auswerfers und seine zeitliche Zuordnung zur Schlitten-
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bewegung zu erreichen· Hierdurch ist eine solche Einrichtung
nur mit hohen Kosten herzustellen und in die Presse einzubauen, und sie erfordert eine zusätzliche Justierung
der Kurvenscheiben gegenüber den hydraulischen Kolben, jedesmal wenn die Schließhöhe der Presse neu eingestellt
wird. Diese Einstellungen führen zu langen Totzeiten und hohen Wartungskosten bei der Schließhöheneinstellung. Außerdem
sind Kurvenscheiben mit verschiedenen Kurven erforderlich, um die Hublänge des Auswerfers verändern und öie
verschiedenen Werkzeugsätzen anpassen zu können, die bei der Presse verwendet werden können. Auch hierdurch werden
die Kosten der Auswerfvorrichtung erhöht oder ihre Verwendbarkeit ist begrenzt, wenn keine unterschiedlichen Kurven
vorgesehen werden, wodurch dann auch die Art der Werkzeugausrüstung beschränkt ist, mit der die Auswerfvorrichtung
zufriedenstelland arbeiten kann«
Bei einer anderen bekannten mechanisch-hydraulischen Auswerfvorrichtung
(US-PS 3 157 111) wird ein hydraulisches Druckmittel relativ zu einem Auswerfkolben mit Hilfe einer
Kolben-Zylindereinheit transportiert, dfe zwischen dem Pressenschlitten
und dem Pressenrahmen angeordnet ist. Der Zylinder hat eine Druckmittelkammer, in die ein hydraulisches
j Druckmittel in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Pr&.-isenschlittens
hineingedrückt und herausgedrückt wird. Der Druckmittelstrom zwischen der Kammer und dem Auswerfkolben
und einem Druckmittelbehälter wird von einem Absperrventil und einem Druckregulierventil gesteuert, die beide in Abhängigkeit
von der Hubbewegung des Schlittens gegenüber dem Presseürahmen von einer Kurvenscheibe betätigt werden, Das
Absperrventil sorgt dafür, daß Druckmittel während einer kurzen Zeit des Schlittenrückhubes zu dem Auswerferkolben
fließtj während das Druckregulierventil dazu dient, daß das
Druckmittel immer einen konstanten Druck 2iate
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Auswerfrorrichtungen dieser Art sind infolge der Kurven«
scheiben, der Ventile und des komplizierten Leitungssystems, das erforderlich ist, um den gewünschten Druckmittellauf zm
erreichen, überaus teuer. Außerdem muß die Kurvenscheibe für das Absperrventil jedesmal neu eingestellt v/erden, wenn die
Schließhöhe des Schlittens verändert wird, und sie auß eingestellt
werden, um die gewünschte Steuerung der Betätigung des Auswerfers zu arreichene Diese erforderlichen Einstellungen
führen au einer längeren Ausfallzeit und zu höneren
Wartungskosten im Betrieb der Presse. Außerdem hat die / Druckraittelstetirung durch ein Absperrventil und ein Druckregulierventil
Fließverhältnisse im System zur Folge, die zu unerwünscht hohen Temperaturen und plötzlichen Änderungen
in den Drücken und in der Fließrichtung führen, die für die einzelnen Teile der Einrichtung schädlioh sind und eine
plötzliche und mit hoher Geschwindigkeit ablaufende Verschiebung des Auswerferkolbens .In dessen Auswerferstellung
zur Folge haben© Eine solche plötzliche Verschiebung des Auswerf er kolbens kann dazu führen, daß ein Werkstück aus
der Werkzeugeinr^ohtung herausgeschleudert wird, im Gegensatz
zu einem einfachen Lösen des Werkstückes aus der Werkzeugeinrichtung β
ζ Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden
und eine Werkstüokauswerfvorrichtung zu schaffen, deren Bewegungscharakteristik
dem Pressenschlitten entspricht und deren Hublänge und Geschwindigkeitscharakteristiken denen
des Pressenschlittens proportional sind,und die sehr einfaoh
aufgebaut ist und mit einfachen Mitteln gesteuert werden kann.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch eine Auswerfvorrichtung
gelöst, die einen druckmlttelbetätigrben Auswerfer
aufweist, der dauernd und ohne Hindernisse mit einer Druokmittelkammsr
von veränderlichem Volumen in Fließverbindung steht und der während des ganzen Hubes des Pressenschiit-
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tens kontinuierlich Druckmittel zugeführt wirde
Eine solche Druckmittelverbindung hat den Vorteil, daß die
Verschiebung des Auswerfers in Richtung auf das auszuwerfende Werkstück gleichzeitig mit dem Anfang des Schlittenrückhubes
beginnt, und sie sorgt dafür, daß dem Betätigungselement für den Auswerfer eine Versohiebebewegung erteilt
wird, die der Vereshiebebewegung des Schlittens entspricht,
wenn dieser auf das Ende seines Rückhubes zugehto
Wenn der Schlitten beispielsweise von einem Gleitsohieber-Kurbeltrieb
angetrieben wird, der dsm Schlitten ©ino reine
sinusförmige Bewegung erteilt, wird aas Bewegungsorgan für den Auswerfer mit einer entsprechenden Bewegungscharakteristik
verschoben« Die Flüssigkeitsverbindung nach der Erfindung sorgt auch dafür, daß das Betätigungselement für
den Auswerfer in Auswerfrichtung mit einem Abstand und mit einer Geschwindigkeit verschoben wird, die den entsprechenden Charakteristiken der Sohlittenverschiebung proportional
istο Di© Druokmittelfließv©rbindung zwisohen der
Kammer von veränderlichem Volumen und dem Betätigungsorgan für den Auswerfer führt in vorteilhafter Weise zu Druckmittelfließverhältnissen
im System, welche Wärsaebildung and Verschleiß dor einzelnen Teile im System auf ein Minimum
zurückführen« Außerdem vermeidet die Auswerfvorrichtung nach der Erfindung in vorteilhafter V/eise teure Kui rensoheibon
und Ventile und reduziert die erforderlichen Druckmittelleitungen auf ein Minimum, so daß die Herstellungs-
und Wartungskosten und die Ausfallzeit für Wartung oder Austausch derartiger Konstruktionsteile reduziert werden«
Wichtig ist auch, daß die Einrichtung nach der Erfindung von Veränderungen in der Sohließhöhe des Pressenschlittenß
unberührt bleibt, wodurch die Ausfallzeit sum Einstellen eines Konstruktionsteiles Wögfällt, die erforderlich
ist, um die Auswerforbetätigung einer Sohließhöhenverstellung
anzupassen,.
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Naeh einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Verschiebung d@r Betätigungsvorrichtung für den Auswerfer in
Auswerfriöhtung gestoppt, bevor der Pressenschlitten das
Ende seines Rückhubes erreichte Hierdurch wird ein Verweilen bei der Auswerf ©!"verschiebung erreicht , um das Einführen
und Herausnehmen der Werkstücke aus der Wsrkzeugaue-
j. rüatung der Presse zu erleichterte
Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Betätigungselement ; iilr d-a.-i Auswerfer einen Werkstückauswerfer verschiebt, bei-,
epielsweise einen Auswerferstößel, der vom Betätlgungselet
Hisnt für den Auswerfer getrennt ist und von dieser· und der
Yerkzeugauerüstung abgenommen werden kanno Die Auswerfer-
* betätigungsvorrichtung ist zwischen einer ©usgesehobeuen
und einer eingezogenen Stellung verschiebbar, weicht» Stellungen
d©n Hub der Auswerfer-Betätigungsvorrichtung begrenzen,
und der ©ntfernbare und austauschbare Auswerfer ermög-S licht es, Auswerfer zu verwenden, die verschiedene Längen
haben, um verschiedene Auswerfer«Hubläng©n in V rbindung
mit der Hublänge der Betätigungsvorrichtung zu erreichenβ
Infolgedessen kann eine Presse mit der eingebauten Auswerfvorrichtung nach der Erfindung bei verschiedenen Werkzeug"
einrichtungen verwendet werden, die verschiedene Hubhöhen t beim Auswerfen der Werkstücke erfordern.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Auswerfvorrichtung durch eine Verstellung der Schließhöhe des Schlittens nicht
beeinflußt wlrde Außerdem ist die Betätigungsvorrichtung
vom Auswerfer selbst unabhängig. Hierdurch ergibt sieh der
Vorteil, daß verschiedene Auswerfer mit verschiedenen Längen verwendet werden können und verschiedene AuswerferHubhöhen
erreicht werdeno
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß am
Ende des Werkstückauswerfvorganges der Auswerfer still
stehenbleibt, so daß Werkstücke leicht in die Werkzeug-
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ausrüstung eingeführt und wieder aus ihr herausgenommen
werden können«
Weitere Vorteile ergeben sich daraus, daß die Auswerfvorrichtung nach der Erfindung konstruktiv einfach und wirtschaftlich
herzustellen und zu unterhalten ist und präzise arbeitet»
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnrngen9 in
denen eine bevorzugte Auöführungsform der Erfindung an einem
Beispiel näher erläutert wird« Es zeigt:
Fig. 1 eine Presse mit einer Werkstückauswerfvorrichtung nach der Erfindung in einer Stirnan3icht
und teilweise im Schnitt in einer etwas schematischen Darstellung p weiche die Bestandteile
der Presse und der Auswerfvorrichtung in ihren Stellungen unmittelbar vor dem Auswerfvorgang
zeigen,
Fig. 2 ein© der Figo 1 entsprechende Darstellung,
welche die Bestandteile der Presse und der Auswerfvorrichtung in denjenigen Stellungen
zeifrb» die sie unmittelbar nach dem Auswerfen
des Werkstückes einnehmen;, und
Fig. 3 eine ^..ephische Darstellung, welche den Bewegungsablauf
des Pressenschlittens und des Auswerf kolbens während ihrer Hübe zeigte
In den Fige 1 und 2 ist eine Presse 10 dargestellt, dia auf
einer Unterkonstruktion 12, beispielsweise einem Hallenflur, ruht und einen Maschinenrahmen aufweist, der aus einem Preaeenbett
14„ Ständern 16 und einem oberen Quer^och 18 besteht»
Die Presse hat einen vertikal hubbewegliohen Schiit-
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ton 20, der bei dem dargestellten Ausführungebeispiel von
einem gewöhnlichen Sohieberkurbeltrieb angetrieben wirds
der im Quer-Joch 18 angeordnet ist« ¥le bekannt, hat ein
solcher Kurbeltrieb grundsätzlich ein von einem Motor angetriebenes
Schwungrad 22, das eine Antriebswelle 24 dreht, die einen Kurbelarm 26 aufweist. Eine Pleuelstange 28 ist
mit ihrem einen Ende drehbar mit dem Kurbelarm 26 und mit ihrem anderen Ende gelenkig mit dem Schlitten 20 verbunden,
so daß die Drehung des Schwungrades 22 den Schlitten 20 über einen ganzen Hub, der den Vor- und Rückhub gegenüber
dem Pressenbett 14 umfaßt, auf- und niederbewegt·
Die Fig« 1 und 2 zeigen den Sohlitten am Ende des Vor- und
Rüokhubes.
Das Pressenbett und der Schlitten sind mit Werkzeugen vorsehen,
die 'Vfährsnd des Vorwärt-shubes des Schlittens zusammenwirken
und an einem zwisohen ihnen in Stellung gebrachten Werkstück eine Bearbeitung ausführen« Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel bestehen die Werkzeuge aus einem Gesenk 30, das in geeigneter Weise auf dem Pressenbett
14 gelagert ist, und aus einem Sohmiedestößel 32, der
am Schlitten 20 befestigt ist und sich mit diesem auf- und niederbewegt«, Wie aus Pige 1 hervorgeht, arbeiten der
Schmiedestößel und das Gesenk während der Bewegung des Schlittens 20 in Richtung auf das Presaenbott 14 zusammen
und formen ein Werkstück W, das zwisohen si© gelegt wird, während sich der Sohlitten in einer gegenüber dem Pressenbett
zurückgezogenen Stellung befindet.
Nach der Erfindung ist die Presse 10 ait einer Werkstüekauswerfvorriohtung
versehen, die dazu dient, das Werkstück ¥ nach seiner Verformung und während der Aufwärtsbewegung
des Schlittens 20 bei dessen Rückhub aus dem Gesenk 30 auszuwerfen. Zu diesem Zweck ist eine Tragvorrichtung 34 an
der Unterseite des Pressenbettes 14 befestigt und mit ei-
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n*r Kammer 36 versehen, die ein hydraulische* Druckmittel
aufnimmt und an ihrem oberon Ende und an ihrem unteren Ende
geechloosen ist. Di© Kammer 36 trägt ihrerseits einen
Auswerfer-Betätigungskolben 38, der von einem Druckmittel
in der Kammer 36 in Auswerfrlohtung gegenüber dem Gesenk
30 hydraulisch nach oben gedrückt werden kann, wobei das Druckmittel von einer Druclonittelverdrängereinrichtung 40
kommt, die von dem Prsssensohlitten 20 betätigt wird»
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat Jede der ( Druckmittelvordrängereinrichtungen 40 eine Druckmittelkammer
42 von veränderlichem Volumen, die teilweise von einer entsprechenden Ausnehmung 44 im Träger 34 und teilweise von einem entsprechenden Zylinder 46 gebildet wird,
der in geeigneter Weise am Träger befestigt ist. Jede Verdrängungsvorriohtung
hat einen Kolbon 48, der in der je~ «eiligen Kammer 42 hin- und horverßchieblich ist. um das
Volumen der Kammer zu veränderno Jeder Kolben 48 kann von
und mit dem Sohlitten 20 über eine zugehörige Kolbenstange
9§ auf·» und abbewegt werden, die sich durch das Pressenbett
14 aufwärts erstreckt und deren oberes Ende 52 mit einem Kopf versehen und an eine Zugstange 54 angeschlossen
ist. Das obere Ende einer jeden Zugstange 1st am Schlitten C 20 befestigt, während ihr unteres Ende mit einem Kupplungskragen
56 versehen ist, der in Axialrichtung in den Kopf der zugehörigen Kolbenstange eingreift und eine Relativbewegung
dieser Teile zueinander in Axialrlohtung verhindert, Jedoch eine seitliche Verschiebung dieser Teile gegeneinander
erlaubt. Diese seitliohe Verschiebung ermöglicht einen Ausgleich bei der Einstellung der Schlittenführung,
welche den Schlitten und die Zugstangen 54 gegenüber den Kolbenstangen 50 seitlich verschiebt.
Die Druckmittalkammern 42 stehen unter dem Auswerferbetätigungakolben
38 über eine Druokmittelleitung 58 ständig mit dem unteren Ende der Kammer 36 in Druokaittelfließverbin-
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dungo Wenn die Bestandteile die in Pig. 1 dargestellten Stellungen einnehmen, befindet sich der Auswerferbetätigungflkolben
38 in seiner zurückgezogenen Stellung, Hierbei wird der Kolben von einer pneumatischen Kolben-Zylindereinheit
60 in diese zurückgezogene Lage gedrückt.
Die Kolben-Zylindereinhei-c 60 weist einen Zylinder 62 auf,
der am Träger 34 befap^'.gt ist und einen hubbeweglichen
Kolben 64 aufnimmt, dessen Kolbenstange 66 sich duroh dm Zylinder 62 naoh aufwärts erstreckt und dessen oberes Ende
, mit dem Kolben 38 verschraubt oder auf sonstige Weiße verbunden ist. Der Zylinder 62 empfängt von einer hier nicht
näher dargeäellten Druckluftquelle durch eine Einlaßöffnung
f 68 oberhalb des Kolbens 64 Druckluft, wodurch der Kolben 64 naoh unten gedrückt wird und dian Auswerf erbetätigungskolben
38 in seine zurückgezogene Lage vorspannt.
Obgleich eine pneumatische Vorspannung bevorzugt wird, erkennt man doch, daß die Vorspannung dee Auswerferbetä^igungskolbens
in gleioher Weise auch duroh eine Vorspannfeder erreicht werden könnte. Außerdem erkennt man, daß
sowohl die Druokmittelverdrängervorriohtung 40 als auoh die
von der Kanter 36 und dem Kolben 38 gebildete Kolben-Zylin-O
dereinheit Jeweils eine doppeltwirkende Kolben-Zylindereinheit sein könnte, die auf gegenüberliegenden Seiten der
Kolben eine Plussigkeitsverbindung miteinander hat. Dies
würde die Hin- und Herbewegung dec. Auswerf erbetätigungskolbens
in entgegengesetzton Richtungen duroh einen Druokmittelstrom ermöglichen, der von der Druokmittelverdrängervorrichtung
kommt, ohne daß eine Vorspanneinrichtung der vorherbeschriebenen Art für die Auswerferbetätigungsvorriohtung
notwendig wäre.
Bei der bevorzugten Ausführungsform und zu einem weiter unten noch näher erläuterten Zweck kann das Werkstück W aus
dem Gesenk 30 mit einem Auswerfer 70 ausgeworfen werden,
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der vom Auswerf©rbetätigungskolban 38 getrennt ist und der
im Preseenbett 14 und im Gesenk 30 verschiebbar turid herausnehmbar
gelagert iste Bei der dargestellten Ausidhrungeform
ist der Auswerfer 70 ein fliegend gelagerter Auswerferstift,
der einen sich durch hierfür im Gesenk 30 und Pressenbett 14 angeordnete öffnungen nach unten erstreckenden Sohaft
und am oberen Ende einen Kopf 74 aufweist, der den Boden der Ausnehmung im Gesenk 30 berührt, so daß er den Stift
gegenüber dem Kolben 38 in Axialriohtung positioniert« Der
Schaftteil 72 ragt mit seinem unteren Ende 76 in eine Aus-
\ nehmung 78 hinein, die an der Unterseite des Pressenbettes
14 angeordnet ist, so daß das untere Ende 76 von der oberen Stirnfläche 39 des Kolbens 38 beaufschlagt wird, wenn sich
dieser in Auswerfrichtung bewegt. Die Ausnehmung 78 nimmt das obere Ende des Kolbens 38 während dessen Aufwärtsbewegung
auf und h&t eine obere Stirnwand 79, die zu einem wei- \ ter unten noch näher erläuterten Zweck dient.
Die Hydraulikflüssigkeit für die Auswerfvorrichtung wird
den Kammern 42, den Druckmittelleitungen 58 und dem unteren
Ende der Kammer 36 von einem Hydraulikkreislauf untsr einem Druck zugeführt, der unter der Vorspannkraft der Kolben-Zylindereinheit
60 liegt. Zu diesem Zweck kann jede ge- } eignete hydraulische Versorgungseinrichtung verwendet w.-rjj
den. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein hydrau- * lischer Speisekreis 80 vorgesehen, der einen hydraulischen
Druckmittelbehälter 82 und eine motorgetriebene Pumpe 84 aufweist, welche Hydraulikflüssigkeit aus dem Behälter 82
zunächst duroh ein Einwegrückschlagventil 86, welches den
Rückfluß zum Behälter 82 verhindert, in das Hydrauliksystem und von hier durch eins Druckmittelleitung 88 fördert, die
an eine Einlaßöffnung 90 im Träger 34 angeschlossen ist. Die Einlaßöffnung 90 steht mit einer der Kammern 42 und
von hier aus mit den Druckmittelleitungen 58, der Kammer 36 und der anderen Kammer 42 in Verbindung« Nachdem das
System im Anfang mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt wurde,
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arbeitet die Pumpe 84 nur als Auffüllpumpe, die lediglich
dazu dient, Leckflüssigkeit im System zu ergänzen« Zwischen der Pumpe 84 und dem Ventil 86 ist ein Niederdruckentlastung
ventil 92 vorgesehen, das auf einen Druck unterhalb des Vorspanndruckes der Kolben«ZylindereInheit 60 eingestellt ist,
um zu verhindern, daß der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 36 eine Höhe erreicht, die die Vorspannung der Einheit 60 überwindet
und zu einer unbeabsichtigten Verschiebung des Auswerf erbetätiguagskolb»ns 38 in Auswarfrichtung führte
Für einen weiter unten näher erläuterten Zweck ist ein mit Stickstoff geladener Hoolidruokakkumulator 94 in den Versorgungskreislauf
zwischen das Ventil 86 und die Einlaßöffnung 90 eingeschaltet« Auberdem ist zwischen dem Ventil 86 und
der Einlaßöffnung 90 ein Hoohdruokentlastungsventil 96 als Überlastungsschutz für die Presse und die Auswerfervorrichtung
vorgesehene Der hydraulische Versorgungskreislauf enthält ferner ein durch Elektromagnet betätigtes Zweiwegeventil
98 in der Druckmittelleitung 88, welches der Bedienungsperson die Möglichkeit gibt, aus dem Auswerfsystem Druckmittel
zu einem weiter unten noch näher erläuterten Zweck abzulassen.
Mit Bliok auf die Wirkungsweise der Auswerfvorrichtung erkennt
man aus den Stellungen der in Fig« 1 der Zeichnung dargestellten Bestandteile, daß der Pressenschlitten 20
sich am Ende seines Vorwärtshubes befindet, mit dom das Werkstück W von den Werkzeugen 30 und 32 bearbeitet worden
ist* Der Auswerf-Betätigungskolben 38 befindet sich in seiner
zurückgezogenen Stellung, in d*>r die obere Stirnfläche
39 des Kolbens sich in einem Abstand S2 von der Stirnwand
79 der Ausnehmung 78 und in einem Abstand S, vom unteren
Ende 76 des Auswerferstiftes 70 befindet. Die Bedeutung der
zuletzt genannten Abßtände wird weiter unten erläuterte
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Wenn der Schlitten 20 sich bei seinem Aufwärtshub nach oben
zu bewegen beginnt, ziehen die Stangen 54 und die Kolbenstangen 50 die Kolben 48 in den Kammern 42 nach oben, wodurch
Hydraulikflüssigkeit sofort aus den Kammern 42 verdrängt und unmittelbar durch die DruckBittelleituag 58 in
das untere Ende der Kammer 36 gedrückt wird, so daß der Auswerferlbetätigungskölben 38 in Auswerfriohtung nach oben
gegen den Auswerf©rstif+ 70 gedrückt wird· Bei der weiteren
Aufwärtsbswegung das Schlittens 20 trifft die obere Stirnfläche
39 des Auswerferbetätigungskolbens 38 auf das untere ι
Ende 76 des Auswerfetiftes 70 und verschiebt diesen nach j
oben, um das Werkstück W aus der Höhlung des Gesenkes 30 { auszuwerfen« f
Sobald der Schlitten 20 das obere Ende seines Rückhubes erreicht, welche obere Endlage in Figo 2 dargestellt 1st,
stößt die obere Stirnfläche 39 des Kolbens 38 gegen die Stirnwand 79 der Ausnehmung 78. Hierdurch wird die weitere
Verschiebung des Auswerferbetätigungskolbens in Auswerfrichtung und die Verschiebung des Stiftes 70 gestoppt,
nachdem der Kolben die Entfernung S2 zurückgelegt hat,
welche den Auswerfhub des Auswerferbetätigungskolbens definiert«, i
Wie dies weiter unten noch näher erläutert werden wird, ;
stößt bei der bevorzugten Ausführungsform die StIn-fläche
39 gegen die Stirnwand 79» bevor der Schlitten 20 das Ende seines Rüokhubes arreioht«, Hierdurch ergibt sich eine V©rweilzeit
bei der Verschiebung des Auswerferstößels 70, welche da3 Herausnehmen und Wiedereinlegen eines Werkstückes
erleichterte Wahrend der folgenden Aufwärtsbewegung des
Schlittens 20 nach dem Anstoßen des Stlrnendee 39 gegen
die Stirnwand 79 wird hydraulisches Druckmittel in den Kammern 42 durch die öffnung 90 herausgedrückt und in dem «
Hochdruckakkumulator 94 gespeichert«, 1
βΐ $6® - 13
I Naehdem der Schlitten 20 das Ende seines Rückhubes erreicht
i hat void sich bei seinem Vorwärtshub nach unten zu bewegen
j beginnt, drücken die Zugstangen 54 und die Kolbenstangen ι die Kolben 48 in die Kammern 42 nach unten zurück und ver-I
größern hierdurch zunehmend deren Volumen» Während dieser
anfänglichen Abwärtsbewegung des Schlittens ?.O fließt die
i Hydraulikflüssigkeit aus dem Hcohdruokakkumulator 94 durch
die Druckmittelleitung 88 und die Öffnung 90 in die Kammern j 42 zurück.
] , Nach dieser anfänglichen Abwärtsbewegung des Sohlittens 20
; führt die Vorspannkraft der Kolben-''ylindereinhei4: 60 und
X die Abwärtsbewegung der Kolben 48 in den Kammern 42 dazu,
ε daß die Hydraulikflüssigkeit in der Kammer 36 durch die
) Druckmittelleitungen 58 in die Kammern 42 fließt, wodurch
der Auswerferbetätigungskolben 38 sich in der Kammer 36 ab-
s wärtsbewegto Wenn der Schlitten 2C den tiefsten Punkt sel-
I nes Vorw&rtshubes arreicht, befinden sich die einzelnen
I Teile der Vorrichtung wieder in ihrer in Fig. 1 dargestell-
I ten Lage, bereit für den nächsten Auswerfvorgang.
I Man erkennt, dab die Länge der Verschiebung des Auswerfer—
\ betätigungskolbens 38 kleiner ist als die Länge dös Schlit-
X J tenrückhubes, um das notwendige Spiel zum Entfernen und
I Einsetzen von Werkstücken zwischen die Pressenwerkzeuge zu
( sohaffen«, Man erkennt ferner, daß die Querschnittsabmessun-
\ gen der Kammern 42 und 36 auf den Druckmittelstrom von den
I Kammern 42 zur Kammer 36 abgestimmt sind, um die gewünsohte
j Verschiebung des Auswerferbetätigungskolbens gegenüber der
Rüokhublänge des Schlittens zu erreichen» Das Abhängigkeitsverhältnis
zwischen den Hüben des Schlittens 20 und des Auswerferbetätigungskolbens
38 hängt von verschiedenen Faktoren ab,, zu denen die Werkzeugausrüstung und die Art der hiermit
ft durchzuführenden Bearbeitung gehören. Im allgemeinen liegt
I das Verhältnis von Schlittenverschiebung zu Kolbenverschie-I
bung zwischen 2:1 und 4:1.
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Wie weiter oben bereits erwähnt wurde, ist der Auswerftrstift
70 herausnehmbar und auswechselbar* Dies ermöglicht die Verwendung von Auswerferstiften verschiedener Länge in
der Auswerfvorrichtung, so daß der Auswerferstift gegenüber den Pressenwerkzeugen Hübe von verschiedener Länge
ausführen kann«, Man erkennt aus der vorhergehenden Besohreibung,
daß der Hub S2 des Auswerf erbetätigungskolbens
unveränderlich ist und daß der Hub des Auswerferstiftes 70 der Differenz zwischen S« und S, entsprichto Demgemäß kann
der Hub des Auswerferstiftes 70 durch Verändern der Länge des Auswerferstiftes in der Weise verändert werden, daß
der Abstand des unteren Ende des Stiftes 72 vom oberen Ende 39 des Auswerferbetätigungskolbens 38 zwischen Null und
S2 variiert.
Im Fall einer Überlastung im Auswerfersystem während eines Auswerf Vorganges, die beispielsweise auftreten kann, wenn
der Auswerfkolben bei Aufwärtsbewegung des Schlittens 20
nicht naoh oben gedrückt wird, öffnet sich das Hochdruckentlastungsven-cil
96 bei einer solchen überlastung, so daß das Druckmittel in den Kammern 36 und 42 in den Druckmittelbehälter
82 zurückfließen kanne Das elektromagnetbetätigtö
Zweiwegeventil 98 ermöglicht das von einer Bedienungsperson gesteuerte Ablassen von Hydraulikflüssigkeit aus den Kammern
36 und 42, wenn ein solches Ablassen gewünscht wird«
Beispielsweise würde eiü Versagen der Vorspanneinrichtung
60 nach einem Auswerfvorgang zu einer Verringerung des
Systemdruckes un+ . den Vorspanndruck des Entlastungsventiles 98 führen, wodurch die Pumpe 84 Druckmittel durch
das Ventil 86 in das System pumpen würde» Dies würde dazu führen, daß der Auswerfbetätigungskolbsn 38 in seiner außgeschobenen
Stellung bleibt« Das Ventil 98 sorgt in einem solchen Fall für den Ablauf der unter Niederdruck stehenden
Flüssigkeit im System, um das Zurückziehen des Auswerferbetätigungskolbens zu ermöglichen»
Gl 168 - 15 -
Wie weiter oben erwähnt,und wie man aus Fig. 3 d©r Zeichnung
erkennt, hat die stets offene Druokmittelfließverbindung zwischen den Kammern 42 der Druckmittalverdrängungsoinriohtung
40 und der Kammer 36 des Auswerferbetätigungskolbens
38 in vorteilhafter Weise zur Folge, daß der Auswerforkolben
mit einer Bewegungsoharakteristik verschoben wird, die derjenigen des Schlittens 20 entspricht, und daß
sie mit einer Geschwindigkeit und einem Hub oder einer Verschiebelänge erfolgt, die der Geschwindigkeit und der Hublänge
des Schlittens proportional ist.
In Fig. 3 stellt die Kurve 100 die Bewegung des Schlittens 20 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle der Presse um 360°
dar. Wie bekannt, hat ein Gleitschieber-Kurbeltrieb der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Art eine harmonische, sinusförmige
Bewegung. Bei der dargestellten Ausführungsform bewegtsich
der S©hlitten 20 beim Vorwärtshub während der
ersten 180° der Kurbeldrehung aus der in Fig. 2 gezeigten Kurbellage in die in Fig. 1 gezeigte Kurbellage und von
hfer duroh den Rüokhub während der nächsten 180° der Kurbeldrehung
zurück in die in Fig, 2 dargestellte Kurbellage. Die vertikale Ausdohnung der Kurve 100 stellt die Länge
der mit S* bezeichneten Sohlittenverschiebung dar, und die
Steigung der Kurve 100 gegenüber der Horizontalen zwischen Null und 180° der Kurbeldrehung und zwischen 180° und 360°
der Kurbeldrehung ist ein Maß für die Geschwindigkeit des Schlittens während dessen Vorwärtsbewegung bzw. Rückwärtsbewegung.
Die Kurve 102 in FIg0 3 stellt die korrespondierende
Bewegung, Verschiebung und Geschwindigkeit des Auswerferbetätigungskolbens 38 beim Vorwärtshub land Rückwärtshub
des Schlittens dar„ Man erkennt aus der Kurve 102, daß
die Bewegung des Auawerferbetätigungskolbens der harmonischen,
streng sinusförmigen Bewegung do? Schlittens folgt mit Ausnahme der Teile 102a, wo die Bewegung des Auswerf erbetätigungskolbens
durch den Anschlag seiner Stirnfläche 39 gegen die Stirnwand 79 der Ausnehmung 78 im Pressenbett
• · t'
Gl 168 - 16 -
zu einer Verweilzeit In der Bewegung des Auswerferstiftee1
führt, wie dies weiter oben beschrieben worden ist. Obgleich aoloh eln'-.Verweilen erwünscht 1st, erkennt man dooh,
daß die Stirnwand 79 der Ausnehmung sich in einem Abstand von dor Stirnfläche des Auswerferkolbens befinden kann, der
eine Anlage dieser Flächen verhindert. Der Auswerferbetätlgungskolben
würde dann mit dem Schlitten kontinuierlich welterlaufen und würde die Bewegungscharakteristiken am
ausgezogenen Ende der Bewegung in Auswerfrichtung haben»
die in Fig, 3 durch die striohierte Linie 102b angedeutet
r 1st, so daß der Stift über seinen ganzen Hub eine harmonische, streng sinusförmige Bewegungsoharakteristik aufweist.
Während die Kurve 100 die Schlittenoharakteristika darstellt,
ist die vertikale Ausdehnung der Kurve 102 maßgeblioh
für die Länge der Verschiebung des Auswerferbetätigungskolbens
zwischen dessen zurückgezogener und ausgefahrener Stellung, während die Beträge S2 und S^ in der graphischen
Darstellung der dimensionsmäßigen Darstellung von
S2 und S, in Fig. 1 der Zeichnung entsprechen» In gleioher
Weise gibt die Neigung der Kurvs 102 gegenüber der Horizontalen zwisohen 0° und 180° der Kurbeldrehung und zwisohen
180° und 360° der Kurbeldrehung die Geschwindigkeit des ( Auswerferbäbätigungskolbens beim Rüokhub bzw, Ausfahrhub an.
Wie man bei einem Vergleich der Kurven 100 und 102 und aus der obigen Besohreibtuag der proportionalen Vorhältnisbeziehung
zwisohen den Kammern 42 und 36 erkennt, 1st der Verdrängungshub des Auswerferbetätigungskolbens und dessen
Verdrängungsgeschwindigkeit proportional kleiner als die entsprechende Verschiebung und Geschwindigkeit des Sohlittens.
Man erkennt ferner aus Fig« 3 in Verbindung mit der Beschreibung der Wirkungsweise der oben beschriebenen Vorrichtung,
da3 der Auswerferbetätigungskolben sloh aus seiner
zurückgezogenen Lage in seine ausgefahrene Lage In Auswerf richtung zu bewegen beginnt, wenn der Schlitten anfängt,
seinen Rüokhub auszuführen, und daß der Auswerfer-
Gl 168 - 17 -
betätigungskolben sich in Aviswerfrichtung bis zur Distanz
S, bewegt; bevor er gegen den Auswerfstift stößt, und daß
er dann gegen die Stirnwand 79 in der Ausnehmung 78 stößt» nachdem er den Abstand S« überwunden hat und bevor der
Sohlitten das Ende seines RUokhubes erreicht, wie dies durch den Verschiebeabstand S^ in Fig. 3 angedeutet ist«,
Dar Auswerferkolben wird durch die Stirnwand 79 gestoppt und bleibt in ausgefahrener Stellung, die duroh den Abstand
S2 dargestellt ist, während der Sohlitten seinen Rüokhub
vollendet und bis der Sohlitten beim Vorwärtshub den Abstand S^ zurUoklegt, woraufhin der Auswerferkolben sioh in
Einschubriohtung zusammen mit dem Sohlitten bewegt. Der Abstand S. stellt eine Ruhezeit D dar, und man erkennt, daß
die Länge der Ruhezeit,ausgedrückt in Kurbelfrewegung, duroh
Vergrößern oder Verkleinern des Abstandes Sp gegenüber der
in der graphischen Darstellung gezeigten Strecke variiert werden kann·
Obgleich viel Wert auf die hier dargestellte bevorzugte
Ausführungsform gelegt wurde, erkennt man doch, daß andere Ausführungsformen leicht gefunden werden können und daß die
bevorzugte AusfUhrungsform leicht abgewandelt werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen,, Beiq? ielsweise
kann der Sohlitten auoh von einem abgewandelten Kurbeltrieb oder duroh andere mechanische Antriebe angetrieben
werden, und die Schlittenbetätigung des Druckmitt elver drängungsmeohanismus
und die ständig offene Fließverbindung zwisohen dieser Druckmittelverdrängungseiiarlchtung und dem
Auswerferbetätlgungskolben kann so ausgebildet sein, daß
der Kolben mit einer Bewegungscharakteristik verschoben wird, die der Bewegungscharakteristik des Schlittens während
dessen Hubbewegung entspricht» Während das Betätigungsmittel für den Auswerfer vorzugsweise von einem feststehenden
Zylinder und einem verschiebbaren Kolben gebildet wird, könnte die letztere Anordnung auch umgekehrt sein,
oder andere Einrichtungen mit einer Kammer von variablem
Gl Ί68 - 18 -
Volumen sind denkbar, die vom Druckmittelfluß abhängig sind,
der von der Druckmittelverdrängervorrichtung kommt» Im Hinblick
hierauf könnten die feststehende Kammer vuA der verschiebbare
Kolben umgekehrt angeordnet sein, oder es sind andere Einrichtungen mit einer Kammer von veränderlichem
Volumen denkbar, um zu erreichen, daß die Druckmittelverdrängung in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Schlittens
vor sich geht. Man erkennt auch, daß die Teile des Auswerfers konstruktiv dem Pressenschlitten anstatt dem Pressenbett
zugeordnet sein könnten, um ein Werkstück aus der am Schlitten angeordneten Werkzeugausrüstung während der Rückwärtsbewegung
des Schlittens auszuwerfen. Diese und ander© Abwandlungen der bevorzugten Ausführungsform sowie andere
Verkörperungen der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann naheliegend sein, und es ist klar erkennbar, deß
die vorhergehende Beschreibung nur als Beispiel der Erfindung und nicht als ihre Beschränkung zu verstehen 1st.
Claims (1)
- PATENTANWÄLTEDlPL.-ING. BUSCHHOFFDlPL.-ING. HENNICKEDlPL.-ING. VOLLBACHKAlSER-WlLHEtM-RlNG 245000 KÖLN 1Aktenz-KÖLN, den 3.2.19.82bitte angebenAnm.i GuIf & Western Manufacturing Co0 26261 Evergreen Road
Southfield« Michigan 48075 (USA)Titel: WerkstüekauswerfvorrichtungSchutzansprvche1. Werkstückauswerfvorrichtung für eine Presse, die einen Rahmen mit einem ersten Werkzeug und ©inen im Rahmen relativ zum ersten Werkzeug zwischen einer ersten und einer zweiten Schlittenlage hubbeweglichen Schlitten aufweistj der ein zweites Werkzeug trägt, welches in der ersten Schlittenlage mit dem ersten Werkzeug zusammenwirkt und ein zwischen den Werkzeugen angeordnetes Werkstücke bearbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfvorrichtung (70) einen einem der Werkzeuge (30 bzw«, 32) zugeordneten Auswerfer (72, 74) aufweist, ir dessen Bewegungslinie der Kolben (38) eines hydraulischen BetätigungsZylinders (36) für den Auswerfer (72, 74) angeordnet ist, unter dem eine hydraulische Druokmlttelkammer (42) angeordnet ist, in der sich Kolben (48) zum Verändern des Volumens dieser Druckmittelkammer (42) befinden, die am Schlitten (20) hängen, und daß der Betätigungszylinder (36) und die Druckmittelkammer (42) durch eine ständig offene Druckmittelleitung (58) miteinander verbunden sind.2β Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bewegungsbahn des Betätigungskolbens (38)Gl 168 - 20 -für den Auswerfer (72„ 74) ein Anschlag (79) vorgesehen ist, dessen Abstand S2 von der Stirnfläche (39) des Betätigungskolbens (38) in dessen Ruhelage kleiner ist als der volle Rückhub des Schlittens (20)„3· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerfer (72, 74) in einem der Werkzeuge (30, 32) axial verschiebbar und herausnehmbar gelagert ist.% 4« Vorrichtung nach sinem der Ansprüche 1 bis 3» d&dureh gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (38) für den Auswerfer (72, 74) mit einer Vorspanneinrichtung (60) verbunden ist, welche ihn In seine zurückgezogene Lage drückt.5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das dem Betätigungskolben (38) zugewandte Ende ^6) des Auswerfers (72) im Abstand von der ihm zugewandten Stirnfläche (39) des ruhenden Betätigungskolbens (38) befindet.6„ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ) gekennzeichnet, daß an die Druokmittelkammer (42) und die Druckmittelleitung (58) eineDruckmittelspeicherbehälter (94) angeschlossen isto7c Vorrichtung na^n einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Stirnfläche (39) des Betätigungskolbens (38) in dessen zurückgezogener Lage vom inneren Ende (76) des Auswerfers (72) einen kleineren Abstand hat als von der Anschlagfläche (79) im Rahmen (14).Gl 168 - 21 -θβ Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis 1J1 daduroh gekennzeichnet, daß die hydraulische Druckmittelkammer (42) entweder in einem mit dem Pressenrahmen verbundenen Teil (34) oder im Schlitten (20) fest angeordnete Zylinder (44, 46) aufweist und daß die Kolben (48) in festen Zylindern (42, 44) angeordnet sind und Kolbenstangen (50) aufweisen, die einerseits mit den Kolben (48) und andererseits mit dem Schlitten (20) bzw,, dem Pressenrahmen (14) verbunden sind,, 9, Hydraulische Werkstück-Auswerfvorriohtung für ©ine Presse mit einem Rahmen (14, 16, 18), dessen Pressen« bott (14) ein erstes Werkzeug (30) trägt, und mit einem Schlitten (20), der zwischen einer ersten Schlittenlage und einer zweiten Schlittenlage relativ zu dem ersten Werkzeug (30) hubbeweglich ist und ein zweites Werkzeug (32) trägti das alt dem rarsten Werkzeug (30) in der ersten Sohlittenlage zusammenwirkt, um ein zwisohen den Werkzeugen angeordnetes Werkstüok (W) zu bearbeiten, und wobei ein Antrieb (20 bis 28) für den Schlitten vorgesehen 1st, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfvorrichtung (70) einen dem ersten Werkzeug (30) zugeordneten Auswerfer (72) und eine im Pressenbott (14)( angeordnete Auswerferkammer (78) aufweist, in der ein Auswerferkolben (38) angeordnet 1st, und daß im Pressenbett eine hydraulische Druckmittelkammer (42) angeordnet 1st, in der sich Kolben (48) zum Verdrängen des Druckmittels befinden, die mit dem Schlitten (20) verbunden sind, und daß an die Druckmittelkammer (42) einerseits und an die Auswerferkamaer (78, 36) andersrseits eine ständig offene Druckmittelleitung (58) angeschlossen ist und daß der Auswerferkolben (38) im ersten Werkzeug (30) in Auswerfrichtung verschieblioh gelagert ist.Gl 168 « 22 -10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 ble 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansohlagflache (79) zum Stoppen des Auswerferkolbens (38) in Auswerfpiohtung in der Auswerferkammer (78) angeordnet 1st.11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadxiroh gekennzeichnet, daß sich die Ansohlagfläohe (79) In der Auswerferkammer (78) im Abstand vom äußeren Ende (39) des Auswerferkolbens (38) befindet.
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